अनुच्छेद 2: फ़ाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर क्या है, और आप उपयुक्त स्लिट और फ़ाइबर का चयन कैसे करते हैं?
फ़ाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर वर्तमान में स्पेक्ट्रोमीटर के प्रमुख वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं।स्पेक्ट्रोमीटर की यह श्रेणी फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से ऑप्टिकल सिग्नल के संचरण को सक्षम बनाती है, जिसे अक्सर फाइबर ऑप्टिक जम्पर कहा जाता है, जो स्पेक्ट्रल विश्लेषण और सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन में लचीलेपन और सुविधा को बढ़ाता है।आमतौर पर 300 मिमी से 600 मिमी तक की फोकल लंबाई और स्कैनिंग झंझरी का उपयोग करने वाले पारंपरिक बड़े प्रयोगशाला स्पेक्ट्रोमीटर के विपरीत, फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर निश्चित झंझरी का उपयोग करते हैं, जिससे घूमने वाली मोटरों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।इन स्पेक्ट्रोमीटरों की फोकल लंबाई आमतौर पर 200 मिमी की सीमा में होती है, या वे इससे भी छोटी, 30 मिमी या 50 मिमी तक हो सकती हैं।ये उपकरण आकार में अत्यधिक कॉम्पैक्ट होते हैं और इन्हें आमतौर पर लघु फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर के रूप में जाना जाता है।
लघु फाइबर स्पेक्ट्रोमीटर
एक लघु फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर अपनी कॉम्पैक्टनेस, लागत-प्रभावशीलता, तेजी से पता लगाने की क्षमताओं और उल्लेखनीय लचीलेपन के कारण उद्योगों में अधिक लोकप्रिय है।लघु फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर में आमतौर पर एक स्लिट, अवतल दर्पण, झंझरी, सीसीडी/सीएमओएस डिटेक्टर और संबंधित ड्राइव सर्किटरी शामिल होती है।यह वर्णक्रमीय डेटा संग्रह को पूरा करने के लिए यूएसबी केबल या सीरियल केबल के माध्यम से होस्ट कंप्यूटर (पीसी) सॉफ़्टवेयर से जुड़ा हुआ है।
फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर संरचना
फ़ाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर फ़ाइबर इंटरफ़ेस एडाप्टर से सुसज्जित है, जो ऑप्टिकल फ़ाइबर के लिए एक सुरक्षित कनेक्शन प्रदान करता है।SMA-905 फाइबर इंटरफेस का उपयोग अधिकांश फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर में किया जाता है, फिर भी कुछ अनुप्रयोगों के लिए एफसी/पीसी या गैर-मानक फाइबर इंटरफेस की आवश्यकता होती है, जैसे कि 10 मिमी व्यास बेलनाकार मल्टी-कोर फाइबर इंटरफ़ेस।
SMA905 फाइबर इंटरफ़ेस (काला), FC/PC फाइबर इंटरफ़ेस (पीला)।पोजिशनिंग के लिए एफसी/पीसी इंटरफ़ेस पर एक स्लॉट है।
ऑप्टिकल सिग्नल, ऑप्टिकल फाइबर से गुजरने के बाद, सबसे पहले एक ऑप्टिकल स्लिट से गुजरेगा।लघु स्पेक्ट्रोमीटर आमतौर पर गैर-समायोज्य स्लिट का उपयोग करते हैं, जहां स्लिट की चौड़ाई तय होती है।जबकि, JINSP फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर विभिन्न विशिष्टताओं में 10μm, 25μm, 50μm, 100μm और 200μm की मानक स्लिट चौड़ाई प्रदान करता है, और उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलन भी उपलब्ध हैं।
स्लिट की चौड़ाई में परिवर्तन आमतौर पर प्रकाश प्रवाह और ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन को प्रभावित कर सकता है, ये दो पैरामीटर एक व्यापार-बंद संबंध प्रदर्शित करते हैं।स्लिट की चौड़ाई जितनी कम होगी, ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन उतना अधिक होगा, यद्यपि प्रकाश प्रवाह कम होने की कीमत पर।यह ध्यान रखना आवश्यक है कि प्रकाश प्रवाह को बढ़ाने के लिए स्लिट का विस्तार करने की सीमाएँ हैं या यह अरैखिक है।इसी तरह, स्लिट को कम करने से प्राप्त करने योग्य रिज़ॉल्यूशन पर सीमाएं होती हैं।उपयोगकर्ताओं को अपनी वास्तविक आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त स्लिट का आकलन और चयन करना चाहिए, जैसे कि प्रकाश प्रवाह या ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन को प्राथमिकता देना।इस संबंध में, JINSP फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर के लिए प्रदान किए गए तकनीकी दस्तावेज़ में उनके संबंधित रिज़ॉल्यूशन स्तरों के साथ स्लिट चौड़ाई को सहसंबंधित करने वाली एक व्यापक तालिका शामिल है, जो उपयोगकर्ताओं के लिए एक मूल्यवान संदर्भ के रूप में कार्य करती है।
एक संकीर्ण अंतर
स्लिट-रिज़ॉल्यूशन तुलना तालिका
उपयोगकर्ताओं को, स्पेक्ट्रोमीटर प्रणाली स्थापित करते समय, स्पेक्ट्रोमीटर की स्लिट स्थिति में सिग्नल प्राप्त करने और संचारित करने के लिए उपयुक्त ऑप्टिकल फाइबर चुनने की आवश्यकता होती है।ऑप्टिकल फाइबर का चयन करते समय तीन महत्वपूर्ण मापदंडों पर विचार करना आवश्यक है।पहला पैरामीटर कोर व्यास है, जो 5μm, 50μm, 105μm, 200μm, 400μm, 600μm और यहां तक कि 1 मिमी से अधिक बड़े व्यास सहित संभावनाओं की एक श्रृंखला में उपलब्ध है।यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कोर व्यास बढ़ाने से ऑप्टिकल फाइबर के सामने के छोर पर प्राप्त ऊर्जा में वृद्धि हो सकती है।हालाँकि, स्लिट की चौड़ाई और सीसीडी/सीएमओएस डिटेक्टर की ऊंचाई स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा प्राप्त किए जा सकने वाले ऑप्टिकल संकेतों को सीमित करती है।इसलिए, कोर व्यास बढ़ाने से संवेदनशीलता में सुधार नहीं होता है।उपयोगकर्ताओं को वास्तविक सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर उचित कोर व्यास का चयन करना चाहिए।SR50C और SR75C जैसे मॉडलों में रैखिक CMOS डिटेक्टरों का उपयोग करने वाले B&W Tek के स्पेक्ट्रोमीटर के लिए, 50μm स्लिट कॉन्फ़िगरेशन के साथ, सिग्नल रिसेप्शन के लिए 200μm कोर व्यास ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।SR100B और SR100Z जैसे मॉडलों में आंतरिक क्षेत्र सीसीडी डिटेक्टरों वाले स्पेक्ट्रोमीटर के लिए, सिग्नल रिसेप्शन के लिए मोटे ऑप्टिकल फाइबर, जैसे 400μm या 600μm पर विचार करना उपयुक्त हो सकता है।
विभिन्न ऑप्टिकल फाइबर व्यास
फाइबर ऑप्टिक सिग्नल स्लिट से जुड़ा हुआ है
दूसरा पहलू ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य रेंज और ऑप्टिकल फाइबर की सामग्री है।ऑप्टिकल फाइबर सामग्री में आमतौर पर हाई-ओएच (उच्च हाइड्रॉक्सिल), लो-ओएच (कम हाइड्रॉक्सिल), और यूवी-प्रतिरोधी फाइबर शामिल होते हैं।विभिन्न सामग्रियों में अलग-अलग तरंग दैर्ध्य संचरण विशेषताएँ होती हैं।उच्च-ओएच ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग आमतौर पर पराबैंगनी/दृश्य प्रकाश रेंज (यूवी/वीआईएस) में किया जाता है, जबकि कम-ओएच फाइबर का उपयोग निकट-अवरक्त (एनआईआर) रेंज में किया जाता है।पराबैंगनी रेंज के लिए, विशेष यूवी प्रतिरोधी फाइबर पर विचार किया जाना चाहिए।उपयोगकर्ताओं को अपने ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य के आधार पर उपयुक्त ऑप्टिकल फाइबर का चयन करना चाहिए।
तीसरा पहलू ऑप्टिकल फाइबर का संख्यात्मक एपर्चर (एनए) मान है।ऑप्टिकल फाइबर के उत्सर्जन सिद्धांतों के कारण, फाइबर के अंत से उत्सर्जित प्रकाश एक निश्चित विचलन कोण सीमा के भीतर सीमित होता है, जो NA मान की विशेषता है।मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर में आमतौर पर सामान्य विकल्पों के रूप में 0.1, 0.22, 0.39 और 0.5 के NA मान होते हैं।उदाहरण के तौर पर सबसे आम 0.22 एनए को लेते हुए, इसका मतलब है कि 50 मिमी के बाद फाइबर का स्पॉट व्यास लगभग 22 मिमी है, और 100 मिमी के बाद, व्यास 44 मिमी है।स्पेक्ट्रोमीटर डिजाइन करते समय, निर्माता आमतौर पर अधिकतम ऊर्जा रिसेप्शन सुनिश्चित करने के लिए ऑप्टिकल फाइबर के एनए मान को यथासंभव बारीकी से मिलान करने पर विचार करते हैं।इसके अतिरिक्त, ऑप्टिकल फाइबर का NA मान फाइबर के सामने के छोर पर लेंस के युग्मन से संबंधित है।सिग्नल हानि से बचने के लिए लेंस के NA मान को फाइबर के NA मान से यथासंभव निकटता से मेल खाना चाहिए।
ऑप्टिकल फाइबर का NA मान ऑप्टिकल बीम के विचलन कोण को निर्धारित करता है
जब ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग लेंस या अवतल दर्पण के साथ संयोजन में किया जाता है, तो ऊर्जा हानि से बचने के लिए NA मान का यथासंभव बारीकी से मिलान किया जाना चाहिए
फ़ाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोमीटर उनके NA (संख्यात्मक एपर्चर) मान द्वारा निर्धारित कोणों पर प्रकाश प्राप्त करते हैं।यदि आपतित प्रकाश का NA उस स्पेक्ट्रोमीटर के NA से कम या उसके बराबर है, तो आपतित सिग्नल का पूर्ण उपयोग किया जाएगा।ऊर्जा हानि तब होती है जब आपतित प्रकाश का NA स्पेक्ट्रोमीटर के NA से अधिक होता है।फाइबर ऑप्टिक ट्रांसमिशन के अलावा, प्रकाश संकेतों को इकट्ठा करने के लिए फ्री-स्पेस ऑप्टिकल कपलिंग का उपयोग किया जा सकता है।इसमें लेंस का उपयोग करके समानांतर प्रकाश को एक स्लिट में परिवर्तित करना शामिल है।फ्री-स्पेस ऑप्टिकल पथों का उपयोग करते समय, स्पेक्ट्रोमीटर से मेल खाने वाले एनए मान के साथ उपयुक्त लेंस चुनना महत्वपूर्ण है, जबकि यह भी सुनिश्चित करना है कि अधिकतम प्रकाश प्रवाह प्राप्त करने के लिए स्पेक्ट्रोमीटर का स्लिट लेंस के फोकस पर स्थित है।
मुक्त स्थान ऑप्टिकल युग्मन
पोस्ट करने का समय: दिसंबर-13-2023